用于辐射冷却器的光束受控的光谱选择性架构制造技术

本公开的被动式冷却器包括热发射器，热发射器具有基板和设置在基板的第一侧的至少一部分上的涂层。冷却器具有由对太阳光波长具有高吸收率且在中红外波长下具有高反射率的材料制成的光束引导器。光束引导器配置为使得入射光的至少一部分在到达热发射器前作用在光束引导器上。在一些实施方案中，光束引导器具有渐变的光学指数。有渐变的光学指数。有渐变的光学指数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辐射冷却器的光束受控的光谱选择性架构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年8月17日提交的美国临时专利申请第62/719,543号(现在待审)的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及一种被动式辐射冷却器。

技术介绍

[0004]空气调节是能量的重要终端用途和全球最高电力需求的主要驱动。例如，在美国空气调节消耗建筑物使用的主要能量的～15％且在一些热带地区(例如，沙特阿拉伯)消耗令人震惊的总电力消耗的70％。因此，进行冷却而无需电力输入的被动式冷却策略对全球能耗具有重要作用。地球的大气对8至13μm(对应于在典型环境温度(例如，～20℃至45℃)下陆地物体的最高热辐射光谱范围)之间的电磁(EM)波具有透明窗。这个透明窗为冷却通道，通过该冷却通道地球表面上的热体可以将热辐射至冷的外太空。在专利技术冰箱之前，这种机制用于夜间制冰。在现代建筑物中的热管理的研究中，数十年来对屋顶和窗户的颜色和材料性能进行利用以用于辐射冷却。这样的性能可以有助于在日间期间通过屋顶降低热增量且在日落本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被动式冷却器，包括：热发射器，所述热发射器具有基板和设置在所述基板的第一侧的至少一部分上的涂层；和光束引导器，所述光束引导器由对太阳光波长具有高吸收率且在中红外波长下具有高反射率的材料制成，并且其中所述光束引导器配置为使得入射光的至少一部分在到达所述热发射器前作用在所述光束引导器上。2.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述光束引导器具有在所述光束引导器的厚度的至少一部分上渐变的光学指数。3.根据权利要求2所述的被动式冷却器，其中所述光束引导器包括折射率渐变膜。4.根据权利要求3所述的被动式冷却器，其中所述折射率渐变膜包括金属颗粒，并且所述金属颗粒的密度在所述膜的厚度的至少一部分上是变化的。5.根据权利要求4所述的被动式冷却器，其中所述折射率渐变膜包括SiO2，并且所述SiO2的密度在所述膜的厚度的至少一部分上是变化的。6.根据权利要求5所述的被动式冷却器，其中所述折射率渐变膜包括两个或更多个层，并且其中至少一个层的Ag和/或SiO2的密度不同于至少一个其他层的对应密度。7.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述光束引导器配置为吸收大于40％、50％、60％、70％或80％(或其之间的任何值)的波长<～4μm的入射光。8.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述光束引导器配置为吸收少于40％、30％、20％、10％或5％(或其之间的任何值)的波长为～4至13μm的入射光。9.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述热发射器的所述涂层配置为吸收少于20％的波长<2μm的入射阳光。10.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述基板是金属。11.根据权利要求10所述的被动式冷却器，其中所述基板是铝。12.根据权利要求1所述的被动式冷却器，其中所述涂层是聚二甲基硅氧烷(PDMS)。13.根据权利要求1所述的被动式冷却器，进一步包括与所述基板的所述第一侧间隔开的...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘巧强，周律，喻宗夫，宋昊旻，
申请(专利权)人：威斯康星校友研究基金会，
类型：发明
国别省市：